InSAR と地下水位

 地下水位を InSAR で推定するという文献を見かけました。

観測孔の水位と InSAR の結果を関連付け、面で推定するという内容。意外と古くからあるんだなーと思いながらフォルダに片づけました。

そして今週、SimPEG の 1st Seminar が開催されていましたので Youtube で 後追いしました。驚きですが、内容は上記と同じ。InSAR で地下水の賦存量を推定するものでした。

異なるのは物理モデルを踏まえている点。
圧密沈下計算では水位低下によって地表変位を計算します。では、変位から逆に水位を推定することも可能でしょう。InSAR で時系列の変位を求め、クラスタリングで複数のパターンに区分し、それぞれの水位変化を推定するといった流れでした。

テクトニックな動きは分離できないのでは？と疑問に思っていると、「岩盤の動きを見たらよい」という旨の意見がありました。なるほど。

InSAR では、個人的に良好な結果を得られたことがありません。PSInSAR でないと欲しい精度が得られないこともあり寝かせていましたが、このような使い方が知られているのであれば、自由に使えるようにしておきたいですね。

発表内容は研究中のモノでしたが、インパクトは十分にありました。既に関連文献が出ていましたので、意外と早くコードが公開されるかもしれません。InSAR と共に注目しておきましょう。

履歴減衰と再載荷

履歴減衰の話を聞いていて、一つ繋がりました。

片側に応力を与え続け塑性化を進行させた後、除荷・載荷を行うと、履歴ループが原点からズレます。逆方向に応力を加えず、もう一度片側に応力をかけ続けた場合、見たことのある形になります。これ、プレッシャーメーター試験や圧密試験での再載荷のループと同形状です。

地震の履歴減衰は Voigt モデル・sin波等から入って楕円の方程式に導かれるため、疑問を挟む余地がありませんでした。コンクリートの履歴減衰も、この説明をふまえるとイメージしやすいと思います。
が、物理的過程は上記とほぼ同じ。これがつながらなかったのは、やはり視点が固まっていたのでしょう。

かといって、プレッシャーメーター試験や圧密試験での除荷・載荷ループがダッシュポットでモデル化できるのか？と言われると、違う気がします。確かに、透水係数と時間がダッシュポットの役割を果たしているのかもしれません。が、弾塑性の全応力解析でもこのループは再現できます。土の場合、何がこの再載荷ループを作るのでしょうか？
https://phreeqc.blogspot.com/2011/12/4.html

ひとまず、イメージは繋がりました。
わからない範囲も絞ることができました。
もう少しのような気がします。

圧密によるヒ素汚染

Overpumping leads to California groundwater arsenic threat

https://www.nature.com/articles/s41467-018-04475-3

読めば「なるほど」と感じました。が、今まで見過ごしていた視点でした。
「濃度」というと移流分散や反応といった計算の視点から考えがちです。が、圧密も「あり」でしょうね。一つの現象に集中すると他が見えなくなるという点に、久しぶりに気付かされました。

機械学習ですのでメカニズムの解明は推定止まりです。が、以下のような内容が報告されていました。

• 過剰揚水により、地下水低下。有効応力増加。帯水層が圧縮。地盤沈下が生じる。
• 下部帯水層中の薄い粘土層の圧密により、間隙水が帯水層内に放出。
• 間隙水はヒ素に高濃度であったため、地下水のヒ素濃度が上昇。

驚いたのは、過去の沈下の計測に SAR を利用している点、統計的手法として Random Forest を用いている点。

• As a measure of overpumping, we use subsidence, derived from Interferometric Synthetic Aperture Radar (InSAR) data, to predict arsenic levels quantitatively.
• We integrated estimates of subsidence with additional variables known from previous studies to affect arsenic levels into a random forest model that accounts for nonlinear relationships, as well as interdependencies of different variables.

あくまでデータの相関性を論じただけですので、真相は不明。特に、近年の沈下と過去の沈下で同じ沈下速度でも濃度の傾向が異なる点は、flush だけで説明できないように考えます。メカニズムを知りたいところですね。

ま、答えが出ない正攻法より、推定でも答えが出せる統計的手法、機械学習はお手軽です。DInSAR も Random Forestも使えるようにはなっていますので、答えを出せるかどうかは私の意識次第なのでしょう。

フォーラムエイトの層別層厚換算法（図解法）

フォーラムエイトさんの「圧密沈下の計算」を触ってみました。

まずはサンプルを読み込んで、設定等の確認。
特に戸惑うような入力条件は見当たらず、一般的な沈下計算の知識があればマニュアルを見なくても計算できます。
計算自体も早いような気がします。

層厚換算法では、どの層の Cv を使うか選択できました。答えは変わりませんが、最下層に固定するより good です。が、層別層厚換算法と層別層厚換算法（図解法）では Cv を選択できません。なぜでしょうか？

サポートに問い合わせると、以下の回答が得られました。
1.層厚換算法： 代表Cvを使って換算層厚を求める。Cv の選択可能。
2.層別層厚換算法： 代表Cvを使って換算層厚を求める。Cv の選択不可。
3.層別層厚換算法（図解法）： 換算前の実際の層厚を使用。Cv は使わない。

１は問題ないでしょう。
2はどの Cv を使うのか説明がありません。デフォルトで最下層ということですので、最下層固定なのでしょうか？
3はそのような仕様、と言われるとそこまでですが、道路土工ー軟弱地盤対策工指針や図解法の出典の計算方法とは異なっています。道路土工通りに計算したい場合には、このソフトの図解法は使用できません（今まで問い合わせはなかったのでしょうか？）

まだ触り始めですので、私の取違いかもしれません。
もう少し触ってみましょう。


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20180312追記
サポートさんから是正がありました。

3.層別層厚換算法（図解法）： 代表Cvを使って換算層厚を求める。Cv の選択不可。

計算書を確認して追えたとのこと。
2.3.では最下部の Cv 固定だそうです。なぜ2.3.だけ選択できない仕様になっているのかは、サポートさんもわからないそうです。
フォーラムエイトさん、大丈夫でしょうか？一気に不安が広がりました。

層厚換算法の Cv

DECALTの解説を読んでいて、疑問に思いました。

「換算された層はその最下層の圧密係数を代表圧密係数とし、層厚は次式にて求める。」

なぜ最下層固定なのでしょうか？

富士通エフアイピーさんですから、「道路土工指針では最下層での計算例が掲載されている。だから？最下層で固定した」程度の考えでしょうか？
サポートに聞いてみると、まさにその通りでした。社風でしょうね。

ちなみに、「道路土工-軟弱地盤対策工指針」層別層厚換算法（図解法）の出典では、最上層を使用する例が挙げられています。

稲田ほか「各層の圧密度を考慮した層厚換算法による圧密沈下速度の予測法」土と基礎. 25(9)1977

http://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/10429625

コチラ↓は何でもよいと書かれています。

宮原吉秋「講座 施工例からみた土質工学(その6)III.干拓工の土質工学(干拓堤防の沈下計算)(2)」農業土木学会誌第,35巻,第7号,1967
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjsidre1965/35/7/35_7_387/_pdf

Cv'は仮想した圧密係数であり,代表的なものでとってもよいし,計算に便利なようにとって もよい。

式をみると簡単なのですが、t/Tv=D²/Cv'＝（H'/2)²/Cv' に換算層厚の式を代入して展開すれば Cv' が消えます。なので、どのような値を入れても同じ答えになります。ということで、入力にもこだわりはないのでしょう。

	層厚 cm	Cvn cm2/day	Cv', H'n
			50	100	400
層1	100.0	50.0	100.0	141.4	282.8
層2	300.0	100.0	212.1	300.0	600.0
層3	200.0	400.0	70.7	100.0	200.0
換算層厚H'			382.8	541.4	1082.8
排水距離D=H'/2			191.4	270.7	541.4
D2/cv'			732.8	732.8	732.8

Cv の中に透水係数が入っていますので、等価透水係数を出す際の形と似ています。水の流れ（水量のつり合い）を考慮し導出されているのでしょうか？出典を知りたいですね。時間のある時に展開してみましょう。

手元にあるソフトの中では、フォーラムエイト 「圧密沈下の計算」の方が使いやすそうですね。こちらは Cv’を選択できるようです。試してみましょうか。

段階載荷と定ひずみ速度載荷

段階載荷の圧密試験では、荷重増加分比 1、荷重範囲 10～1600KN/m2、8 段階（Pc の前後 3 段階）が標準となっています。勿論、土によっては荷重範囲外を選択しても良いのですが、旧来の試験室では、5kN/m2 くらいからしか準備されていないでしょう（大きな試験室ではさらに大きな荷重、あるいは定ひずみ速度載荷装置をお持ちです）。

そうすると、難しくなるのが表層部と深部の試験。

例えば、先日の「表層部の簡易CU」と同様に、試料の中心がGL-1mとすると、有効鉛直応力（土被り圧）16-10=6KN/m2、正規圧密で同程度の Pc を想定した場合、1.25、2.5、5kN/m2の軽い側3点の載荷が必要になりす。未圧密であれば、さらに軽い側が必要となります。が、荷重を準備されていない試験室では対応できません。地盤工学会の基準書にもあるように、浚渫粘土などの表層部では、（理屈では）定ひずみを選択した方が良いものと判断されます。

一方、実際に定ひずみ速度載荷を実施するのは、洪積粘土のような硬質粘土が多いようです。段階載荷では重い側 3 点の荷重をかけることができない、あるいはPcを精度良く求めたいのに荷重が飛び過ぎて対応できない、浚渫粘土の様な超軟弱土では、シンウォールから抜いた瞬間に乱れる、自立しない、などといった経験からのようです。
沖積粘土でも GL-20m以深でN値 3 程度あれば、過圧密となっている場合に重い側で3点取れない、などの経験があります。その場合、結果的には定ひずみ速度載荷のほうが良かったなあ、ということになるのですが、なかなかうまくいきません。

現場条件や既往調査のPcを確認し、試験室で対応できるかなどを判断してから調査計画を立てないと、理想的な結果は得られません。ま、逆に言えば腕の差が出てくるところ、と言えるのでしょう。

DECALTO で沈下計算 その２

圧密沈下の計算に DECALTO を使用しています。
http://www.fujitsu.com/jp/group/fip/solutions/industry-solutions/construction-industry-solution/plan/decalto/

現在はVer.16。
久しぶりに使用する機会がありました。

相変わらずなのが入力の方法。
改善されているかな？と思って試してみましたが、そのままでした。
CADで地層を作って読み込ませるのですが、地層線だけではダメ。地層をクルッとポリラインで囲まないと層を認識してくれません。作り方がおかしいと「ねじれてます」とか「くぼんでます」とか教えてくれるのですが、どこの部分がおかしいのかを教えてくれません。MS-DOS の頃の syntax error を彷彿させます。ただし、Civil3D の DXF は問題なく読めるようになっていました。

出力もそれほど改善されていませんでした。
地層節点と呼ぶのですが、節点における結果（応力、変位）は書き出せません。任意位置での沈下量や応力もダメ。あくまで各層の⊿P、沈下量とその合計が、水平方向の指定距離にて出力されるのみです。その指定位置も最大50箇所、結果の一覧表示は（20箇所以上指定しても）20箇所までの制限があります。 FEMの感覚から一歩戻る必要があります。

ただし、一通りの計算は網羅しており、機能的には十分すぎるぐらいです。 サポートの回答も早いと思います。
インターフェースさえ改善してもらえれば、言うことなしです。次に使う際には改善されていることに期待しましょう。

2次元弾性圧密解析

圧密解析を弾性解析で解くことがあることを、先輩から教えてもらいました。

ソースは以下の通り。 実務的だなあと感じましたね。
土質工学会「地盤工学における数値解析の実務」
29年前の古い図書です。

全応力のE50から有効応力のEへの変換は、どこかで見たことがあるなあと思ったら、コレでした。
http://phreeqc.blogspot.jp/2015/04/blog-post_47.html

圧密試験のmvからEへの変換は以下の通り。
平面ひずみ状態の仮定ですから、3次元にそのまま使えるかどうかはまた別のお話。以前の講習会では気にしなくてよいとも伺ったことがありますが。

これ、知りませんでした（有名な式ならどこかで見てるかもしれませんが）。調べる必要がありますね。

  先輩がおっしゃるには、やはり合わせ込みが必要とのこと。何に合わせるかと言うと、2次元圧密計算。本末転倒の様な気がしますが、応力状態を求めたいので仕方ありません。

しかし、応力が必要であれば、塑性も考えなくてはダメでは？と思います。 弾塑性でしょうね。

サンドドレーンとサンドコンパクション

サンドドレーン（SD）と、サンドコンパクションパイル（SCP）ですが、液状化対策、強度増加、圧密促進など、地盤改良工として使用されています。

主にSDは圧密促進、SCPは液状化対策や構造物基礎の支持力増加といった目的を持って採用されていると思うのですが、事例をみると混在しているようです。また、以前読んだ高速道路建設時の事例では、SDの沈下促進効果をほぼ否定されていました。

これらの本質について、残念ながら私は理解できていません。整理しておきましょう。
まずは、一般的な違い。この辺は多くの方が疑問に思わないところでしょう。

工法について。
http://www.umeshunkyo.or.jp/108/prom/236/page.html

護岸、岸壁、防波堤、構造物の基礎等、液状化現象対策、地盤沈下対策
砂質土：液状化防止、地盤沈下低減、せん断強度増加
粘性土：圧密促進、残留沈下の低減、せん断強度増加
http://ja.wikipedia.org/wiki/サンドコンパクションパイル工法

護岸・埋立地・盛土の沈下促進等
粘性土：圧密沈下促進、せん断強度増加
http://ja.wikipedia.org/wiki/サンドドレーン工法

東日本大震災では、SCPで液状化防止に効果あり。東京ディズニーランド。

http://www.olc.co.jp/wpmu/wp-content/blogs.dir/2/files/2011/03/20110328_01.pdf

不同沈下に制約があったり、盛土荷重のみで規定の強度増加を達成できない。（バーチカルドレーンとプレロードでは対応できない）
→盛土による圧密効果（強度増加）よりも大きく、地盤変形を抑制できるSCP（p105）
バーチカルドレーンによる盛土安定管理のフロー（p107）

地盤工学会「地盤工学・実務シリーズ11 地盤改良効果の予測と実際」

ここから、あいまいな点です。

SDと低置換SCPの違いについて。
SDの砂杭も排土杭であり、サーチャージをかけなくても圧密した例がある。
境界はどこ？違いは砂杭の硬さ？
http://ci.nii.ac.jp/naid/110003975531

阪神・淡路大震災ではSDで液状化に効果あり。
http://www.nikken.co.jp/ja/archives/pdf/0575-01.pdf

高速道路の事例
バーチカルドレーンは、ほとんどの場合、実測データから明確な沈下促進効果（残留沈下低減効果）を確認することができず、実際には強度増加促進効果を狙った安定対策工として用いられてきた。ただし、長期間の沈下追跡調査によって、SDによる沈下促進効果が確認される事例が出てきた。（p56）
「高速道路の軟弱地盤技術」鹿島出版会

やはり、何が工法の本質で、どのような地盤への適用が正解かよくわかりませんね。調査時に何に着目すれば良いのか絞れません。


余談ですが、上記の地盤工学会の図書に、面白い記載がありました。バーチカルドレーンの最終沈下量は一般的に以下の通りとなるようです。

mv法 ≦ e-logP法 < Cc法

ただし、実測沈下量はそれぞれ0.8～1.6倍にばらつくので、圧密定数（特にPcやe0）をいかに適切に設定するかの方が重要(P61)

層厚によりますが、圧密試験は他の物理試験ほど数多く実施されることはありません。その割に、結果のばらつきが大きく、定数設定時に悩むことが多いと思います。数多く実施しても、ばらつきますので、結果的に平均的かつ安全側の値を決める事になると思います。その結果、0.8～1.6倍となるのでしょう。


SD、SCPが、液状化や強度増加に効果ありというのは感覚的にも理解できます。圧密も理解できますが、現場調査・室内試験から施工に至るまでの定量的な判断は、まだまだ難しいのでしょう。
こういった課題が残っているのは、面白いと思います。

DECALTで沈下計算

今日は富士通エフ・アイ・ピー社の DECALT で圧密沈下量を試算しました。

富士通エフ・アイ・ピー社の製品は DECALT,  COSTANA, を全社共有ライセンスで購入してることを知っていたのですが、個人的にほとんど使用したことがありません。圧密は計算機会がほとんどないため、安定計算はPowerSSAをメインで使用しているためです。とにかく、両者ともモデル入力の面倒さが欠点です（このあたりは後発の SoilWorks のコンセプトが良いですね）。

今日も入力に手間取りました。
Civil3D 2012 で書き出した DXF はなぜか読めませんでした。Civil3D で吐き出したものを V-nas で読み込み、そこで再度 DXF に吐き出します。これで DECALT でも読めるようになります。
読めると言っても、line などの端点を読むだけで、そこから手作業で線をつないでいく作業が発生します。なんともDOS-Like、とは言いすぎかもしれませんが、Win95くらいのアプリを彷彿させます。
しかし、所詮は1次元の沈下計算なので、作業を始めてから2時間くらいで1ケース終わりました。特に機能的な制約もエラーもなく終了、簡単です。
結果は50cmの沈下。実際の土に対してやや安全側と思われるパラメーターを使用した為か、素人目には過大に出ていると感じました。今回は試算ですから、ある程度固まった段階でプロに聞いてみましょう。


DECALT や COSTANA の最新版のカタログを読んでいて知ったのですが、いろいろ連携できるようですね。圧密後の強度増加を考慮した安定計算ができるようです。また、AFIMEX（ これもライセンスを購入していました）と COSTANA で動解を組み合わせた計算もできるようです。これは NEXCO の2009年の基準に沿った仕様のようですね。NEXCO の道路設計は別部門ですので知らなかったのですが、内容は面白そうです。カタログだけでは詳細が分かりませんので、ちょっと基準を見てみましょう。

盛土造成地の圧密

盛土造成地の圧密は初めてなので、基準に示される条件を整理しました。
基本的には道路土工と同じようですね。

以下、宅地防災研究会「[第二次改訂版]宅地防災マニュアルの解説」より備忘録です。

IX.6.1　軟弱地盤対策の基本的な考え方
１．諸条件の把握
③施工条件

• 厚い粘土質地盤及び泥炭質地盤・・・3cm/日
• 普通の粘土質地盤・・・5cm/日
• 薄い粘土質地盤及び泥炭質地盤・・・10cm/日
• 単位体積重量は表IX.6-1参照

2.基本的な考え方
①代表土性値は同一土層と考えられるものを、一定区域内でまとめる（特異値の削除）。

IX.6.2　沈下量・沈下速度の検討

• 一次圧密沈下量の検討を中心に解説。二次圧密は参考程度。

IX.6.3　許容残留沈下量

• 単位体積重量は表IX.6-2参照
• 鉄筋コンクリート布基礎で20cm

④低盛土の場合

• 建物荷重の考慮、不同沈下

IX.6.4　沈下量の計算方法

1. 間隙比e0を主とした式（e-logP曲線）
2. 圧縮指数Ccを使用した式（正規圧密に限定）
3. 体積圧縮係数mvを使用した式（正規圧密に限定）

（実務上は安全側を考慮し、正規圧密として計算する場合が多いと思いますが）

3 ． 即時沈下（粘性土）

• 基本、即時沈下は見込まない（軟弱層厚に比べ盛土幅が広く、一次元圧密と見なせる場合）。
• 軟弱層厚に比べて盛土幅が狭い場合や盛土端部など、せん断変形が生じる可能性がある場合には検討する

4 ． 砂層の沈下量

• 即時沈下量を求める

5 ． 2次圧密

• 顕著と予想される場合に検討
• 図IX.6-26参照

IX.6.5　沈下時間量の計算方法
１．計算手順

• 沈下で無視した薄い狭在砂層も排水層として考慮
• logCv-logP曲線

IX.6.6　沈下の検討における留意事項
1．計算値と現場における沈下との対応

• 試験施工で定数、特にCvを修正。できない場合でも沈下測定を実施。

2 ． 2次圧密などの長期沈下

• 軟弱層が厚い場合に著しい。

参考9.14②低盛土に生じる沈下

1. 軟弱層に接する盛土が低いので、地盤の不均一性に左右されたたわみを生じ、埋設管渠の不動沈下を生じやすい。
2. トラフィカビリティーの低い軟弱地盤表層に接して施工されるため、一般に盛土の締め固めが不十分となり、造成面の平坦性や道路舗装の維持に問題を生じやすい。
3. 高盛土のように建設荷重や交通荷重を盛土内に十分分散させることができないので、造成後の載荷重による軟弱地盤の変形や沈下が問題となる
4. 地下水位が相対的に高く、盛土材によっては地下水の影響を受けて盛土の強度が低下する。

• 盛土材は良質なものを選び、施工管理を入念に行って盛土を十分に締め固めるとともに、盛土内の排水を良好にすることが必要である。
• 残留沈下量が目標値を上回る場合には、所定の載荷重以上のプレロードを採用するなどして、不動沈下に対処することが有効である。
• 道路部では輪荷重が分散することなく軟弱地盤に伝達されるため、路面にたわみを生じ繰り返し荷重により路床・路盤が塑性化して舗装面に著しい亀裂が生じ損傷する例が多い。そのため、サーチャージ工法または置換・表層固結工法などによって地盤の強度を改良する、もしくは舗装・路床の剛性を高めるなどの対策が必要となる。

参考9.15②低盛土道路の沈下

• 交通荷重の影響に相当する盛土荷重（道路土工）

圧密沈下計算

圧密沈下計算をマスターしていません。

と言いますか、手計算でできる程度のことはしたことがあります。何cm沈下して、何日かかるか、その結果を出す程度です。FEMでも2次元であれば、容易に結果を出せます。個人の努力で可能な範囲はカバーする努力を心がけています。
しかし、この年にして肝心の経験が乏しいため、それらの結果が現実的な値なのかどうか判断できません。一番重要な部分が足りないのです。まだまだ経験豊富なプロに教えていただき、施工結果を確認しないといけない初心者レベルです。（圧密に限ったことではないですが、この辺の経験の伝達、うまい方法はないでしょうか？）

今、（3月のこの時期に）2現場の監理をしていますが、両方ともお客様曰く「想定外」の軟弱粘性土が出てきました。どちらの現場も標高はTP1～3m付近ですから、掘れば海成層が出るのですが。
その内1箇所は圧密・一軸用のTWサンプリングを行いました。今後、教えていただきながら計算しないといけません。もう一か所は圧密を考慮した追加調査計画を立てないといけません。大至急です（3月のこの時期に）。

そういえば、深部より洪積＞沖積海砂＞陸砂＞海砂＞海成粘土（海進ピーク）>海砂＞汽水砂＞盛土というように、初めて海成層の下部に陸成層（川砂？）を見ました。薄層ですが、見た目でわかる程、色、oxidation、硬さが異なっています。CNS分析で裏をとる必要もないくらい明瞭です。
これ、1万年前の停滞時のものでしょうか？面白そうです。そういえば、大学の先生が学生に軟弱を見せたいと言っておられましたので、見ていただきましょうか？4月にコアが残っていれば。

まあ、良い機会ですので、いろんな方から、しっかり知識と経験を吸収させていただきましょう。

圧密沈下

圧密沈下について相談がありました。

e-logp、mv、cv の評価で迷っているとのこと。
確かに、データを重ねたグラフを見ると、ばらついています。

この中で、pcが明らかに上載圧依存となっており、e-logpを使用するのであれば、ある深度毎に区切って代表的なラインを設定する必要がありそうでした。mvの過圧密側もばらついて見えるのは同じ理由でしょう。

いずれにせよ、一軸のみ上載圧依存を考えるのは片落ちで、pc、e-logp、過圧密側のmvなどもチェックしておく必要があります。基本的な事ですが、試験数が増え煩雑になると、手を抜きがちになる所です。港湾基準だと、性能設計に基づいた決定法がありますが（これもすっかり忘れてましたが）、今回は鋭敏粘土上の河川堤防を扱っていましたので、設定値は深度を細分した平均的な値になりそうです（これも変ですけど）。
http://www.web-gis.jp/e-Forum/2007/033.PDF

最近では数値計算で解く方法に目を奪われていましたが、その定数がどのように設定されたのか、地盤のどこで試験をしたのか、各層を代表しているのか、といった根本的なチェックが重要ですね。

グイっと引き戻された気分です。

破壊と圧密の繋がり

先日の体験セミナーで、太田先生の論文集CDを頂きました。

関口太田モデルの概念は、恥ずかしながらこの年にして、やっと理解しました。日本では頻繁に使用されている超有名な構成則のようですね。MIDAS社はその太田先生と打ち合わせをしながら圧密モジュールを開発したそうです。それで記念に論文集を配布しているとのこと。

中を見て愕然。分からないことが多すぎます。ちょっとは理解していたつもりですが、まだまだです。

それでも眺め続けていると、ふと気が付きました。
「太田秀樹・・・・見たことがある名前・・・・深川先生と共著？・・・あ、pressuremeter とベーンの太田先生だ！」

繋がりました。
昔、孔内水平載荷試験からc・φを求めるのに、関係論文を集めていた時期があります。その中でよく出てきた名前でした。地盤工学会「土の強さと地盤の破壊入門」の中でも詳しく紹介されています。
http://phreeqc.blogspot.com/2011/01/blog-post_8311.html


失礼ながら、偉い方は先人だとばかり。
マイナーな方を先に知っていたわけですね。

ま、破壊と圧密が繋がるのは、今となっては納得です。

Cam-clayで砂と粘土を統一？

ここ最近、Cam-clay model の理論を、現場往復の車内で聞いています。

このモデルを初めて聞いた時、e-logp曲線を弾塑性状態の硬化として解釈していることに目から鱗でした。偉大です。これは思いつくようで思いつきませんね（私だけ？）。土質力学の教科書の弊害でしょうか？圧密は一次元、強度は三軸試験というように、別々の単元で論ぜられています。統一的に解釈できることが実務上良いのかどうかは分かりませんが、確かに、カムクレイの方が頭を整理しやすいですね。
修正CC、関口太田モデルなどは、そこから差が理解できれば到達できますので、最初はオリジナルCam-clayでしょう。まだ完全に理解できていない細かな箇所が残っていますので、もう少し時間をかけてみましょう。

聞いている中で、少し気になったことがありました。

「これ、粘土だけ？」

孔内水平載荷試験を行うと、粘土、砂、岩盤に関係なく、必ず弾塑性的な挙動を示します。しかも硬化。土であれば10%以上の孔壁ひずみを示すことが多く、ほぼ100%硬化を示します。繰り返し載荷をすると良く分かります。応力-ひずみ曲線だけ見れば、やや乱暴ですが圧密試験結果と良く似た形です。

しかし、硬化パラメーターを塑性ひずみで同じように表すことができるのかどうかは分かりません。破壊時の排水状態は結果から推定することは可能ですが、有効応力までは困難でしょう。そのあたりのパラメーター（引数）を何にするかはもう少し理解しないと議論につくことすらできませんが、偉い先生方なら砂と粘土を統一的に説明することができるような気がします。

と、ここで思いだしたのが、過去に上司から勧められた解析プログラム「GEOASIA」。All Soils All States All Round Geo-analysis Integration だそうです。凄いですね。

http://www.geoasia.jp/about/index.html

当時は興味がなかったので、そのまま放置でした。しかし、砂・粘土など材料に無関係で、有効応力解析が可能、しかも、「SYSカムクレイモデル」を使用しているそうです。SYSが何を意味するのか知りませんが、上記のような話でしょうか？急に興味が沸いてきました。

いずれにしても、もう少し理解しないと議論の場に上がれません。

まずは、基礎力を付けることを考えましょう。

弾塑性FEM

地盤工学会の「わかって使うFEM」講習会に参加していました。
弾塑性（静的）やFEMの理論は理解していましたので、復習といった感じです。

今回の目的は静的ではなく、動的、圧密解析でした。これらの理論もパーツとして理解していましたが、まだぼやっとしたところがありました。今回の参加でそれらをつなぐことができ、収穫ありです。それほど難しくはないんですよね、理屈だけなら。まだ完全ではないので、後日、再度数式を追いかけましょう。

ただ、理論を理解するのと、答えが評価できるのとは大きな差があります。その辺はプロの領域ですね。地質屋として求められるのは、ある問題にある理論で望みたいと言われたときに、どの程度の設定値（幅）が必要だから、どのような調査を提案すれば良いかを判断するといったところでしょうか？

今回の講習ではパラメーターの扱いについて詳細なお話がありました。前日に質問していましたので、講師の配慮もあったともいます。ありがたいことです。今後は数値解析について一歩引いた目線で扱えそうです。以前、FEMのベテラン技術者に言われたことがありましたが、ようやくたどりついた感じです。

また、講師との雑談や質問に対する回答もかなり有意義でした。
そのあたりは、また後日。